5.5 Определение собственной емкости ки

Наличие собственной емкости у КИ приводит к уменьшению ее стабильности, добротности и , как мы выделили, ограничивает ее рабочий диапазон частот.

Собственная емкость однослойных КИ прямо пропорциональна радиусу катушки, зависит от шага намотки и не зависит от числа витков. Ее можно вычислить по эмпирической формуле.

[см]

Где D – наружный диаметр КИ.

Сердечники серии СБ изготавливаются из карбонильного железа

Керн у i-ой чашки может отсутствовать

Обозначения СБ – 6а (сердечник броневой, 6-внешний диаметр, без зазора)

СБ – 9Б (с зазором, в гладкой чашке отсутствует)

С положительной стороны броневые сердечники характеризуются простотой намотки, возможностью подстройки (от 10 до 40%), температурный и временной стабильностью нужен введение не магнитного зазора. Основной недостаток броневых срдечников связан с наличием немагнитного зазора в месте соединения обеих половинок, находящихся в области наибольшей интенсивности магнитного поля. Салейшее взаимное смещение вызванное вибрациями, изменением на индуктивности, причем это влияет те больше, чем меньше размеры сердечника и чем больше материала.

Недостатком броневых сердечников можно так же отнести малые размеры окна для обмотки и малый коэф. Использования этого окна, что приводит к незначительной L , получаемой на этих сердечниках.

Этот недостаток устранен в чашечных и броневых сердечниках со шнулями.

Внутри чашечного сердечника магнитный путь замыкается через подстройки из-за зазора таких сердечников может оказаться слишком малой поэтому их целесообразно выполнять из феррита с высокой .

Замкнутые П-образные сердечники могут применяться для слабогаборитных трансформаторов КИ дросселей, а так же для катушек с заданным коэффициентом связи между двумя полуобмотками. Сердечник состоит из двух П-образных половинок между выступам 1 до сборки сердечника. Это позволяет производить намотку на обычных намоточных станках тонким проводом вплоть до заполнения окна сердечника. На таких сердечниках индуктивность на единицу объема. Изготовление сердечника методом литья под давлением феррита дает возможность получать набольшие линейные размеры (1-2мм).

Малые размеры и прямоугольной профиль позволяют монтировать КИ непосредственно на чиновых керамических конденсаторах с луженными торцами или на подложке ГИС.

5.6.2 Определение добротности и оптимального диаметра провода ки с сердечником

Добротность катушки с сердечником может быть представлена следующим образом

- суммарные потери в КИ без сердечника

Измерения показывают, что добротность КИ с сердечником на достаточно низких частотах возрастает приблизительно в раз

Q

С ростом частоты понижается, а сопротивление - возрастает и добротность катушки падает. Частота, при которой , называется граничной частотой сердечника .

Сопротивление потерь в сердечнике обусловлено потерями на гистерезис? , потерями на вихревые потоки и потерями на магнитное последствие

Потери на гистерезис? Обусловлены затратой энергии на перемагничивание и определяется площадью петли гистерезиса, объемом сердечника и частотой. Потери на вихревые шаги вызваны расходом энергии на нагрев сердечника вихревыми токами, возникающими в металлических зернах материала сердечника. Потери на магнитное последействие обусловлены микровихревыми токами, возникающими при смещении границ доменов в области начального намагничивания.

Величину сопротивления , при сердечнике с замкнутыми магнитопроводом, при заданной частоте и напряженности магнитного поля можно определить по формуле.

Где

коэф потерь на гистерезис

коэф потерь на вихр.токи.

коэф потерь на послед.

Для сердечников с незамкнутыми магнитопроводом величина потерь определяется аналогичным соотношением с учетом коэффициента

В РПУ КИ работают в слабых магнитных полях, поэтому величина потерь на гистерезисе принебрежима мала. Т.к 0.

Для получения заданной индуктивности можно воспользоваться катушкой без сердечника с числом витков N1, и относительным диаметром или катушкой с сердечником и числом витков N2<N1 и оптимальным диаметром провода . Расчеты показываются, что

. К примеру для КИ с заданной индуктивностью L=420 МкГ, выставленной на сердечнике СБ-9а из карбонильного железа марки Р-100 и без сердечника зависимость Q от d следующая.

Методика определния оптимального диаметра провода для КИ с сердечником сводится к определнию отптимального диаметра провода по параметрам КИ без сердечника, заданной индуктивности и частоте. Разница только в том, что необходимо учитывать увеличение индуктивности в раз.